9.3 Электрохимическая защита

Электрохимическая защита металлов от коррозии относится к ме­тодам защиты, в основе которых лежит принцип непосредственного воз­действия на скорость протекания сопряженных катодных и анодных электродных реакций. Эффект защиты прежде всего выражается в из­менении потенциала защищаемого металла. Электрохимическая за­щита применима в коррозионных средах с хорошей электрической про­водимостью. К электрохимической защите относятся метод протекто­ров и катодная защита.

Метод протекторов. Реальный корродирующий металл, погру­женный в электролит, представляет собой неравновесную многоэлект­родную систему. Поверхность корродирующего металла состоит из мно­гочисленных пространственно разделенных и электрически замкнутых между собой анодных и катодных участков. Если к погруженному в электролит металлу присоединить другой металл, с более отрицательным потенциалом, чем потенциал анодной реакции, коррозия полностью прекращается. Вследствие катодной поляризации потенциалы анодных и катодных участков выравниваются, а сам за­щищаемый металл становится общим катодом. В новой гальванической паре растворяется присоединенный металл с меньшим электродным потенциалом - протектор. Принципиальная схема протекторной защиты имеет вид:

Каждый тип протекторов обозначается четырьмя буквами и цифрой, ко­торая указывает ориентировочную массу протектора в килограммах. Первая буква П - протектор;

вторая К-короткозамкнутый, Н-неотключаемый, Р - регулируемый;

третья О -одиночный, Л - линейный, К - концевой;

четвертая А - алюминиевый сплав, М - магниевый, Ц - цинковый.

Пример: П-КОА-1 - протектор, короткозамкнутый, одиночный, алюми­ниевый, масса 1кг.

Катодная защита. Применяют на судах, подлодках, для защиты шлюзовых ворот, трубопроводов. Сущность катодной защиты заключа­ется в том, что защищаемая конструкция присоединяется к отрицатель­ному полюсу внешнего источника постоянного тока, поэтому она стано­вится катодом, а анодом служит вспомогательный электрод.

9.4 Изменение свойств коррозионной среды

Снизить скорость коррозии в ряде случаев удается уменьшением аг­рессивности коррозионной среды. Этот метод пригоден в том случае, когда изделие эксплуатируется в ограниченном объеме.

Для уменьшения содержания кислорода электролиты или воду де­аэрируют кипячением, барботированием N₂ или восстанавливают кис­лород сульфитами, гидразином.

2Na₂S0₃ + 0₂ = 2Na₂S0₄

N₂H₄ + 0₂ = N₂ + 2Н₂0

В приборостроении при герметизации схем используют инертные газы. Если герметизация не возможна, ставят поглотители, собирающие влагу и С0₂ из воздуха. Агрессивность среды можно уменьшить при снижении концентрации ионов водорода [Н⁺].

Ингибиторы - вещества, снижающие скорость коррозии. Меха­низм действия значительного числа ингибиторов заключается в адсорб­ции ингибитора на корродирующей поверхности и последующем тормо­жении катодных и анодных процессов. По механизму действия на про­цесс электрохимической коррозии ингибиторы разделяются на анодные, катодные и экранирующие, изолирующие поверхность металла. К анод­ным относятся замедлители окисляющего действия - хроматы, нитри­ты. Катодные снижают интенсивность катодного процесса (диэтил-амин, уротропин, формальдегид). Эффективность действия ингибиторов зависит от рН среды.